-Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra ,ví dụ về tầm quan trọng của cộng hưởng -Giải thích nguyên nhân của dao động tắt dần 2 Kĩ năng : Vận dụng được điều kiện cộng hưởng để[r]
(1)Trường THPT Cách Linh Giáo án: Vật Lý 12 DAO §¤NG C¥ Chương I DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA TiÕt Líp d¹y 12B 12C 12D Ngµy d¹y Sè häc sinh v¾ng Ngµy so¹n:10/8/2009 Ghi chó I MỤC TIÊU : 1) Kiến thức : -Nêu định nghĩa dao động điều hòa , li độ , biên độ , pha , pha ban đầu là gì -Viết phương trình dao động điều hòa và giải thích các đại lượng phương trình 2) Kĩ : -Vẽ đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu không - Giải các bài tập liên quan II CHUẨN BỊ : 1) Giáo viên : Hình vẽ 1.1 ;1.2 SGK/4,5 2) Học sinh : Ôn lại chuyển động tròn III PHƯƠNG PHÁP : Phân tích , đàm thoại , diễn giảng IV TIẾN TRÌNH CỦA TIẾT DẠY : 1) Ổn định tổ chức : - Ổn định lớp -Kiểm tra sỉ số -Kiểm tra chuẩn bị học sinh 2)Kiểm tra bài cũ : Giới thiệu chương trình vật lý 12 và phương pháp học tập môn 3) Giảng bài : Hoạt động Thầy , Trò *Hoạt động : DAO ĐỘNG CƠ : Mục tiêu :Nắm định nghĩa dao động và dao động tuần hoàn GV Nêu ví dụ: gió rung làm bông hoa lay động; lắc đồng hồ đung đưa sang phải sang trái; Nội dung bài học I DAO ĐỘNG CƠ Thế nào là dao động cơ: - Ví dụ : Chuyển động lắc đồng hồ , dây đàn ghi ta rung động … Khái niệm : Mông Thị Lệ Hường Trang :1 Lop12.net (2) Trường THPT Cách Linh mặt hồ gợn sóng; dây đàn rung gãy… Chuyển động vật nặng trường hợp trên có đặc điểm gì giống ? Dao động học là gì ? *Hoạt động :PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Mục tiêu : Nắm định nghĩa dao động điều hòa và ý nghìa phương trình GV Vẽ hình minh họa chuyển động tròn chất điểm Xác định vị trí vật chuyển động tròn các thời điểm t = và tai thời điểm t Xác định hình chiếu chất điểm M tai thời điểm t x = OP = OM cos (t + ) Nêu định nghĩa dao động điều hòa HSTrả lời C1 cho biết ý nghĩa các đại lượng: + Biên độ, + pha dao động, + pha ban đầu + Li độ + Tần số góc Một dao động điều hòa có thể coi hình chiếu chuyển động tròn xuống đường thẳng nằm mặt phẳng quỹ đạo Giáo án: Vật Lý 12 Dao động là chuyển động có giới hạn không gian, lặp lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân Dao động tuần hoàn Dao động tuần hoàn: là dao động mà sau khoảng thời gian gọi là chu kỳ vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ VD: Dao động lắc đồng hồ II PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 1Ví dụ Xét điểm M chuyển động trên đường tròn theo chiều dương với vận tốc góc là (rad/s) Thời điểm t 0, vị trí điểm chuyển động là M, Xác định góc (wt + ) : x = OP = OM cos (t + ) Hay: x = A.cos (t + ) A, , là các số Định nghĩa: Dao động điều hòa là dao động đó li độ vật là hàm côsin (hay sin) thời gian Phương trình: Phương trình x=Acos(t+)gọi là phương trình dao động điều hòa thì: + x : li độ vật thời điểm t (tính từ VTCB) +A: gọi là biên độ dao động: là li độ dao động cực đại ứng với cos(t+) =1 +(t+): Pha dao động (rad) + : pha ban đầu.(rad)có thể dương , âm Chú ý : Một điểm dao động điều hòa trên đoạn thẳng luôn luôn có thể coi là hình chiếu điểm tương ứng chuyển động tròn lên đường kính là đoạn thẳng đó 4) Củng cố và luyện tập : Mông Thị Lệ Hường Trang :2 Lop12.net (3) Trường THPT Cách Linh Giáo án: Vật Lý 12 Giáo viên gọi học sinh nhắc lại các khái niệm dao động , dao động tuần hoàn và viết phương trình dao động điều hòa các câu hỏi1,2 SGK 5) Hướng dẫn học sinh tự học nhà : Bài tập nhà 7,9,10 SGK/9 V RÚT KINH NGHIỆM : Giáo viên -Học sinh Thiết bị Sách giáo khoa - TiÕt Líp d¹y 12B 12C 12D DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (TT) Ngµy d¹y Sè häc sinh v¾ng Ngµy so¹n: 11/8/2009 Ghi chó I MỤC TIÊU : 1) Kiến thức : -Nêu định nghĩa tần số , chu kì -Viết công thức vận tốc và gia tốc vật dao động điều hòa , công thức liên hệ tần số góc , chu kì và tần số 2) Kĩ : -Vẽ đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu không - Giải các bài tập liên quan II CHUẨN BỊ : 1) Giáo viên : Hình vẽ 1.6 SGK/7 2) Học sinh : Ôn lại chuyển động tròn III PHƯƠNG PHÁP : Phân tích , đàm thoại , diễn giảng IV TIẾN TRÌNH CỦA TIẾT DẠY : 1) Ổn định tổ chức : - Ổn định lớp -Kiểm tra sỉ số -Kiểm tra chuẩn bị học sinh 2)Kiểm tra bài cũ : Câu : Định nghĩa dao động điều hòa viết phương trình và giải thích các đại lượng phương trình Mông Thị Lệ Hường Trang :3 Lop12.net (4) Trường THPT Cách Linh Giáo án: Vật Lý 12 Câu : Cho phương trình dao động điều hòa x= -6cos(6 t) (cm) Hãy cho biết biên độ và pha ban đầu xác định tọa độ vật t =0.5s Đáp án : Câu : 4đ +Định nghĩa 1đ ; viết phương trình 1đ ; giải thích 2đ Câu : 6đ +Biên độ : cm (2đ) ; pha ban đầu ( 2đ) Tọa độ : 6cm (2đ) Hoạt động Thầy , Trò Nội dung bài học *Hoạt động : CHU KÌ ,TẦN SỐ , TẦN SỐ GÓC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Mục tiêu : Nắm các khái niệm chu kì , tần số góc dao động điều hòa GV :Từ mối liên hệ tốc độ góc , chu kì , tần số giao viên hướng dẫn hs đưa khái niệm chu kì tần số , tần số góc dao động điều hòa đinh nghĩa các đại lượng chu kì tần số , tần số góc Gv có thể nói thêm : tần số là số chu kì đơn vị thời gian III CHU KÌ ,TẦN SỐ , TẦN SỐ GÓC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA : Chu kì và tần số a Chu kì (T): Chu kì dao động điều hòa là khoảng thời gian để vật thực dao độngtoàn phần Đơn vị chu kì là giây (s) b Tần số (f) Tần số dao động điều hòa là số dao động toàn phần thực giây Đơn vị tần số Hz ω f= = T 2π T= t/n n là số dao động toàn phần thời gian t Tần số góc:( ) đơn vị : rad/s 2 2 f Biểu thức : T *Hoạt động : VẬN TỐC, GIA TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA : Mục tiêu : Viết biểu thức vận tốc và gia tốc vật dao động điều hòa GV :Hãy viết biểu thức vận tốc dao động điều hòa? Ở vị trí biên, vị trí cân bằng, vật nặng có vận tốc nào ? Pha vận tốc v nào so với pha ly độ x ? Hs :v = x’ = Asin(t + ) IV VẬN TỐC GIA TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Vận tốc : Vận tốc là đạo hàm li độ theo thời gian v = x/ = - Asin(t + ) Ta thấy vận tốc là đại lượng biến thiên điều hòa + Vật vị trí cân x = thì vận tốc có độ lớn cực đại vmax= A +Ở vị trí biên x = A thì vận tốc KL: vận tốc sớm pha / so với ly độ Gia tốc Gia tốc là đạo hàm vận tốc theo thời gian x = A v = ; x = : v = A Mông Thị Lệ Hường Trang :4 Lop12.net (5) Trường THPT Cách Linh Người ta nói vận tốc trễ pha / so với ly độ.( Hay ly độ sớm pha / so với vận tốc ) GV; Viết biểu thức gia tốc dao động điều hòa ? Gia tốc và ly độ có đặc điểm gì ? Gia tốc luôn luôn ngược chiều với li độ và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ *Hoạt động :ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA : Gv Hướng dẫn Hs vẽ đồ thị x,v,a trường hợp = x = Acos(t) = Acos( 2π T t) v = -Asin( 2π T t) a = -A2cos( 2π T t) Giáo án: Vật Lý 12 a= = + )= -2x Gốc tọa độ O là vị trí cân : a = x = (VTCB) đó Fhl = - Gia tốc luôn hướng ngược dấu với li độ (Hay véc tơ gia tốc luôn hướng vị trí cân bằng) và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ v/ -A2cos(t V ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Vẽ đồ thị cho trường hợp =0 t x v a T/4 A 0 -A -A2 T/2 -A A2 3T/4 A T A A2 Xác định li độ , vận tốc , gia tốc các thời điểm t= , t = T/4 , t = T/2 , t = 3T/4 , t = T 4) Củng cố và luyện tập : - Thế nào là dao động? Dao động tuần hoàn? Thế nào là dao động điều hoà? - Phân biệt dao động tuần hoàn và dao động điều hoà? 5) Hướng dẫn học sinh tự học nhà : - Câu hỏi từ đến 5- trang 8- SGK - Bµi tËp 7, 8, trang 9- SGK V RÚT KINH NGHIỆM : Gi áo vi ên H ọc sinh Thiết bị S ách gi áo khoa - Mông Thị Lệ Hường Trang :5 Lop12.net (6) Trường THPT Cách Linh TiÕt Líp d¹y 12B 12C 12D Ngµy d¹y Giáo án: Vật Lý 12 CON LẮC LÒ XO Sè häc sinh v¾ng Ngµy so¹n:16/8/2009 Ghi chó I MỤC TIÊU : 1) Kiến thức : -Viết công thức lực kéo tác dụng vào vật dao động điều hòa Công thức tính chu kì ,thế , động và lắc lò xo -Giải thích dao động lắc lò xo là dao động điều hòa 2) Kĩ : -Ápdụng các công thức và định luật có bài để giải bài tập tương tự phần bài tập 3) Thái độ :Giáo dục cho học sinh tính cách : Tự giác ,tích cực và nổ lực học tập II CHUẨN BỊ : 1) Giáo viên : Con lắc lò xo dao động theo phương ngang 2) Học sinh : Ôn khái niệm lực đàn hồi và đàn hồi lớp 10 III PHƯƠNG PHÁP : Phân tích , đàm thoại , diễn giảng IV TIẾN TRÌNH CỦA TIẾT DẠY : 1) Ổn định tổ chức : - Ổn định lớp -Kiểm tra sỉ số -Kiểm tra chuẩn bị học sinh 2)Kiểm tra bài cũ : Câu : Thế nào là dao động điều hoà? Vị trí, vận tốc, gia tốc vật dao động điều hoà xác định nào? Câu : Vật biến đổi chuyển động thì có gia tốc Vậy có thể xác định gia tốc vật theo định luật II Niu-tơn nào? Câu : Vật chuyển động học thì dạng lượng nó là Vậy là gì? Động và vật là gì? Được xác định nào? Đáp án : Câu : 4đ Mông Thị Lệ Hường Trang :6 Lop12.net (7) Trường THPT Cách Linh Giáo án: Vật Lý 12 +Định nghĩa dao động điều hòa : 1đ ; vị trí : 1đ ; Vận tốc :1đ ; Gia tốc :1đ Câu : 3đ Câu :3đ +Cơ là gì ? 1đ ;Động và biểu thức : 1đ ; Thế và biểu thức : 1đ 3) Giảng bài : Hoạt động Thầy , Trò *Hoạt động : CON LẮC LÒ XO Mục tiêu : Hình thành số biểu tượng cụ thể dao động điều hòa lắc lò xo GV: thông qua mô hình lắc lò xo giới thiệu +Hệ dao động +Vị trí cân +Vị trí biên +Biên độ dao động *Hoạt động :KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT ĐỘNG LỰC HỌC Mục tiêu :Vận dụng phương pháp động lực học đễ khảo sát chuyển động lắc GV:Phân tích các lực tác dụng vào vật Trọng lực P = mg phản lực, N lực đàn hồi F Hs: Thử lại nghiệm x=Acos(t+) là nghiệm phương trình Hãy suy luận tìm công thức tính chu kỳ T , tần số góc lắc lò xo ? Gv :Gọi học sinh trã lời câu hỏi C1 HS: Trả lời câu hỏi C1 Nội dung bài học I.CON LẮC LÒ XO : -Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m gắn vào đầu lò xo có độ cứng K và có khối lượng không đáng kể -Vị trí cân : Là vị trí lò xo không biến dạng Nếu vật giữ yên vị trí cân thì thả ra, vật đứng yên mãi -Vị trí biên :Kéo vật khỏi vị trí cân thả vật dao động quanh vị trí cân bằng, hai vị trí biên II.KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT ĐỘNG LỰC HỌC : r N x/ O r F r N N r F r N x r P r Tại thời điểm t bất P kỳ bi có li độ x Lực đàn hồi lò xo F = -kx Áp dụng định luật II Niutơn ta có: k k ma = –kx a + x = Hay : a= - x m m Đặt : 2= k Ta có : m Dao động lắc lò xo là dao động điều hòa Tần số góc và chu kì lắc lò xo : *Hoạt động :KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT NĂNG LƯỢNG Mông Thị Lệ Hường k ; m T 2 m 2 k Trang :7 Lop12.net (8) Trường THPT Cách Linh Mục tiêu :Hình thành công thức tính động , và lắc lò xo GV :Khi vật chuyển động, động vật xác định nào ? Wđ dao động điều hoà với chu kỳ T/2 ( T là chu kỳ dao động li độ) Dưới tác dụng lực đàn hồi vật xác định nào ? Wt dao động điều hoà với chu kỳ T/2 ( T là chu kỳ dao động li độ) Giáo án: Vật Lý 12 *Lực kéo : - Lực luôn luôn hướng vị trí cân - có độ lớn tỉ lệ với li độ III KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA LÒ XO VỀ MẶT NĂNG LƯỢNG Động lắc lò xo: Wd Wđ= Wt Wt= m2A2 m2A2 O kx 2 2 kx = kA cos (t+) (2) 2 Cơ lắc lò xo Sự bảo toàn W Wd Wt Wd 2 mv = mA22sin2(t+) (1) 2 Thế lò xo: GV Hãy biến đổi toán học để dẫn đến biểu thức bảo toàn ? GV gọi học sinh nhận xét lắc lò xo Đồ thị động ứng với =0 mv W t T T 2 mv kx 2 kA m A2 = số 2 - lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động - Cơ lắc bảo toàn bở qua ma sát Đồ thị Wt m2A2 m2A2 O T T t 4) Củng cố và luyện tập : Trả lời câu hỏi 2,3 trang 13 SGK 5) Hướng dẫn học sinh tự học nhà : Làm các bài tập: 4,5, trang 13 Sgk Mông Thị Lệ Hường Trang :8 Lop12.net (9) Trường THPT Cách Linh Giáo án: Vật Lý 12 V RÚT KINH NGHIỆM : Gi áo vi ên -H ọc sinh Thiết bị -Sách giáo khoa - TiÕt Líp d¹y 12B 12C 12D Ngµy d¹y BÀI TẬP Sè häc sinh v¾ng Ngµy so¹n: 17/8/2009 Ghi chó I MỤC TIÊU : 1) Kiến thức : - Củng cố kiến thức lắc lò xo mặt lượng - Nhận xét định tính biến thiên động và lắc dao động 2) Kĩ : - Giải các bài toán đơn giản dao động điều hòa và lắc lò xo 3) Thái độ :Giáo dục cho học sinh tính cách : Tự giác ,tích cực và nổ lực học tập II CHUẨN BỊ : 1) Giáo viên : Phương pháp giải toán lắc lò xo 2) Học sinh : Các bài tập nhà III PHƯƠNG PHÁP : Phân tích , đàm thoại , diễn giảng IV TIẾN TRÌNH CỦA TIẾT DẠY : 1) Ổn định tổ chức : - Ổn định lớp -Kiểm tra sỉ số -Kiểm tra chuẩn bị học sinh 2) Kiểm tra bài cũ : Mông Thị Lệ Hường Trang :9 Lop12.net (10) Trường THPT Cách Linh Giáo án: Vật Lý 12 Câu : Viết công thức động , và lắc lò xo Câu : Nêu đặc điểm lực kéo lắc lò xo ? Câu : Một vật khối lượng 750g dao động điều hoà với biên độ 4cm, chu kì s, (lấy 10) Tính Năng lượng dao động vật Đáp án : Câu : đ Mỗi công thức 1đ Câu : 3đ Câu : 4đ W kA m A2 2 3) Giảng bài : Hoạt động Thầy , Trò *Hoạt động : Sửa bài tập cũ Gọi học sinh sửa bài tập 10 SGK /9 Nội dung bài học Bài tập 10 SGK /9 Phương trình x= 2cos (5t - ) Biên độ : A= cm ; Pha ban đầu : Pha thời điểm t là : 5t Gọi học sinh sửa bài tập 11 SGK /9 Gọi học sinh sửa bài tập SGK /13 Bài tập 11 SGK /9 a)Chu kỳ : T= 0,5s b) Tần số : f = 1/T = 2Hz c)Biên độ : A = 18 cm Bài tập SGK /13 Tốc độ lắc qua vị trí cân Vmax= A Với k = 200 (rad/s) m Vmax= 1,4 m/s *Hoạt động : Làm bài tập Bài giải : Cho học sinh làm bài tập sau : Một lắc lò xo có độ dài tự nhiên lo = 40cm , độ cứng K = 250N/m Vật nặng có khối lượng a) Chu kì dao động lắc Mông Thị Lệ Hường Trang :10 Lop12.net (11) Trường THPT Cách Linh m= 1kg từ vị trí cân kéo nặng xuống đoạn 4cm buông nhẹ cho vật dao động a) Tính chu kì dao động lắc ? b)Cơ dao động điều hòa ? c) Tính lực kéo cực đại vào điểm treo và lực kéo cực tiểu vào điểm treo * Rút kinh nghiệm : Cơ năng, động và a./ Công thức năng, động và 2 2 Ed= mv2 , Et= kx2 ,E= kA2= m2A Giáo án: Vật Lý 12 T= 2 T = 0,4 (s) b) Cơ : W Với k m = 5 kA m A2 =0,2(J) 2 c) Lực kéo cực đại vào điểm treo Fmax =K ( l0 A ) = 20 ( N) Lực kéo cực tiểu vào điểm treo Fmax =K ( l0 A ) = ( N) b/ Cách tính động li độ x : 2 Thế li độ x : Et= kx (2) Tính c¬ n¨ng : E= kA2= m2A (1) §éng n¨ng : Ed=E-Et (3) Thế (1), (2) vào (3) ta có động c./ C¸ch tÝnh thÕ n¨ng qua vÞ trÝ cã vËn tèc v: 2 .TÝnh co n¨ng: E = kA2= m2A Tính động năng: Ed= mv2 (2) §éng n¨ng: Ed=E - Et (3) ThÕ(1) , (2) vµo (3) ta cã thÕ n¨ng 4) Củng cố và luyện tập : Nhắc lại các công thức đã sử dụng 5) Hướng dẫn học sinh tự học nhà : Làm các bài tập còn lại V RÚT KINH NGHIỆM : Gi áo vi ên H ọc sinh -Thiết bị S ách gi áo khoa Mông Thị Lệ Hường Trang :11 Lop12.net (12) Trường THPT Cách Linh Giáo án: Vật Lý 12 TiÕt Líp d¹y 12B 12C 12D Ngµy d¹y CON LẮC ĐƠN Sè häc sinh v¾ng Ngµy so¹n: 23/8/2009 Ghi chó I MỤC TIÊU : 1) Kiến thức : -Nêu cấu tạo lắc đơn , nêu điều kiện để lắc đơn dao động điều hòa -Viết công thức tính chu kì , và lắc đơn -Xác định lực kéo tác dụng vào lắc đơn -Nêu ứng dụng lắc đơn việc xác định gia tốc rơi tự 2) Kĩ : -Nêu nhận xét định tính biến thiên động và lắc dao động -Giải các bài tập liên quan II CHUẨN BỊ : 1) Giáo viên : Con lắc đơn 2) Học sinh : Ôn phân tích lực III PHƯƠNG PHÁP : Phân tích , đàm thoại , diễn giảng IV TIẾN TRÌNH CỦA TIẾT DẠY : 1) Ổn định tổ chức : - Ổn định lớp -Kiểm tra sỉ số -Kiểm tra chuẩn bị học sinh 2)Kiểm tra bài cũ : Câu :Viết công thức tính chu kì và tần số lắc lò xo Câu : Viết công thức động , và lắc lò xo Câu : Một lắc lò xo dao động với chu kì 0,4 s biết khối lượng vật nặng là 400g xác định độ cứng lò xo Mông Thị Lệ Hường Trang :12 Lop12.net (13) Trường THPT Cách Linh Đáp án : Câu : 3đ Mỗi công thức 1,5đ Câu : 3đ Mỗi công thức 1đ Câu : 4đ K = m =100 N/m 3) Giảng bài : Hoạt động Thầy , Trò *Hoạt động : THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN Mục tiêu : Giới thiệu cấu tạo lắc đơn +Nêu cấu tạo lắc đơn? +Cho biết phương dây treo lắc cân bằng? + Khi lắc dao động thì quỹ đạo nó là gì và vị trí nó xác định đại lượng nào? Giáo án: Vật Lý 12 Nội dung bài học I THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN Hệ vật gồm: + vật nhỏ, có khối lượng m, treo đầu sợi dây không dãn có chiều dài l và có khối lượng không đáng kể +Vị trí cân bằng: Là vị trí mà dây treo có phương thẳng đứng , lắc đứng yên C M O *Hoạt động :KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶT ĐỘNGLỰC HỌC : Mục tiêu :Nắm điều kiện để lắc đơn dao động điều hòa và lực kéo tác dụng vào lắc đơn ur Gv phân tích lực P Gv cho học sinh trã lới câu hỏi C1 Hs Trả lời câu hỏi C1 ( sin 200 =0,3420 ; 200 =0,3490 rad Nên độ chênh lệch sin và s II KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶT ĐỘNGLỰC HỌC : Điều kiện khảo sát: Lực cản môi trường và ma sát không đáng kể Góc lệch nhỏ ( 100 ) Chọn chiều dương từ trái sang phải, gốc tọa độ cong vị trí cân O Khi vật m vị trí M thì xác định li ¼ =s · độ góc OCM Hay li độ cong OM và S có giá trị dương lắc lệch khỏi vị trí cân theo chiều dương và ngược ur lại Các lực u tác r dụng lên vật: ur Trọng lực P , lựcuur căng dây T Lực căng T và lực thành phần Pn vuông góc với đường nên không làm thay đổi tốc độ vật hợp lực chúng là lực hướng tâm giữ cho vậtuchuyển độngTrang trên cung M«ng Lệ Hường :13 r Gọi hs ThÞ so sánh công thức (3.2) và (2.1) tròn Lực thành phần Pt là lực kéo và có Suy điều kiện dao động điều hòa Lop12.net giá trị đại số sau : Pt mg sin Hãy suy luận tìm công thức tính chu kỳ T , tần (14) Trường THPT Cách Linh Giáo án: Vật Lý 12 4) Củng cố và luyện tập : Trả lời câu hỏi 1,2,3 trang 17SGK Bài SGK 5) Hướng dẫn học sinh tự học nhà : Bài nhà :Bài 4,5,7 SGK V RÚT KINH NGHIỆM : Giáo viên -H ọc sinh -Thiết bị Sách giáo khoa Tiết DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC Líp d¹y 12B 12C 12D Ngµy d¹y Sè häc sinh v¾ng Ngµy so¹n: 24/8/2009 Ghi chó I MỤC TIÊU : 1) Kiến thức : -Nêu đặc điểm dao động tắt dần, dao động trì, dao động cưỡng bức, cộng hưởng -Nêu điều kiện để tượng cộng hưởng xảy ,ví dụ tầm quan trọng cộng hưởng -Giải thích nguyên nhân dao động tắt dần 2) Kĩ : Vận dụng điều kiện cộng hưởng để giải thích số tượng vật lí liên quan và giải bài tập liên quan 3) Thái độ :Giáo dục cho học sinh tính cách : Tự giác ,tích cực và nổ lực học tập II CHUẨN BỊ : 1) Giáo viên : Chuẩn bị thêm số thí dụ dao động cưỡng và tượng cộng hưởng có hại , có lợi 2) Học sinh : Ôn lắc III PHƯƠNG PHÁP : Giảng giải , chứng minh IV TIẾN TRÌNH CỦA TIẾT DẠY : Mông Thị Lệ Hường Trang :14 Lop12.net (15) Trường THPT Cách Linh Giáo án: Vật Lý 12 1) Ổn định tổ chức : - Ổn định lớp -Kiểm tra sỉ số -Kiểm tra chuẩn bị học sinh 2)Kiểm tra bài cũ : Câu : Viết Công thức tính chu kì lắc đơn dao động nhỏ Câu : Viết Công thức động , và lắc đơn vị trí góc lệch bất kì và độ biến thiên động và dao động ? Đáp án : Câu : 2đ Câu : 4đ Mỗi công thức 1đ Độ biến thiên : 1đ 3) Giảng bài : Hoạt động Thầy , Trò *Hoạt động : DAO ĐỘNG TẮT DẦN GV:Cho biết quan hệ: +chiều lực cản và chiều chuyển động vật, + công lực cản và năng.? Dùng lập luận bảo toàn lượng suy giảm dần biên độ Nếu không có ma sát thì lắc biến đổi nào? Nếu có ma sát nhớt thì biến đổi nào? Biên độ có liên quan với nào? Biên độ biến đổi nào? Nêu nguyên nhân dao động tắt dần ? HS:Nêu nhận xét ? Năng lượng không đổi Năng lượng giảm dần W= k A2 A giảm *Hoạt động :DAO ĐỘNG DUY TRÌ Dự đoán xem dao động không tắt dần và có chu kì không đổi chu kì dao động riêng thì ta phải làm gì? Thường người ta dùng một nguồn lượng và cấu truyền lượng thích hợp để cung cấp lượng cho vật dao động Nội dung bài học I DAO ĐỘNG TẮT DẦN : Thế nào là dao động tắt dần ? Dao động mà biên độ giảm dần theo thời gian X O t Giải thích : Khi lắc dao động , nó chịu lực cản không khí Lực cản này là lực ma sát làm tiêu hao làm tiêu hao biến thành nhiệt =>Biên độ giảm dần và cuối cùng lắc dừng lại Vậy: Dao động tắt dần càng nhanh độ nhớt môi trường càng lớn Ứng dụng : Các thiết bị đóng cửa tự động hay giảm xóc ô tô là ứng dụng dao động tắt dần II.DAO ĐỘNG DUY TRÌ : Nếu cung cấp thêmsau chu kì lượng cho vật dao động bù lại phần lượng tiêu hao ma sát mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng nó, đó vật dao động mải mải với chu kì chu kì dao động riêng nó, gọi là dao động trì Mông Thị Lệ Hường Trang :15 Lop12.net (16) Trường THPT Cách Linh chu kì Nêu định nghĩa dao động trì *Hoạt động :DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC : HS:Quan sát thí nghiệm Quan sát và rút các đặc điểm dao động cưỡng Biên độ tăng dần Biên độ không thay đổi Quan sát đồ thị dao động Dạng sin Bằng tần số góc ngoại lực Tỉ lệ với biên độ F0 ngoại lực Trả lời C1 *Hoạt động :HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG : Mục tiêu : Nắm định nghĩa và tầm quan trọng tượng cộng hưởng Làm lại thí nghiệm ảo, thay đổi tần số ngoại lực Làm lại thí nghiệm thay đổi lực cản môi trường Giá trị cực đại biên độ A dao động cưỡng đạt tần số góc ngoại lực tần số góc riêng 0 hệ dao động tắt dần Định nghĩa cộng hưởng Vẽ hình Thuyết giảng phần nội dung và kể vài mẫu chuyện tác dụng có lợi và hại cộng hưởng Trả lời C2 : ( a.Vì tần số lực cưỡng gây chuyển động pit-tông xi lanh máy nổ khác xa tần số riêng khung xe b Vì tần số lực đẩy có thể tần số riêng đu ) Giáo án: Vật Lý 12 Ví dụ :Dao động lắc đồng hồ III.DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC : 1.Thế nào là dao động cưỡng ? Nếu tác dụng ngoại lực cưỡng tuần hoàn lên hệ.Lực này cung cấp lượng cho hệ để bù lại phần lượng mát ma sát Khi đó hệ gọi là dao động cưỡng 2.ví dụ : SGK Đặc điểm : -Dao động cưỡng có biên độ không đổi có tần số tần số lực cưỡng -Biên độ dao động cưỡng không phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng mà còn phụ thuộc vào độ chênh lệch tần số lực cưỡng và tần số dao động riêng hệ dao động IV HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG : 1.Định nghĩa : Hiện tượng biên độ dao động cưỡng tăng đến giá trị cực đại tần số f lực cưỡng tiến đến tần số riêng f0 hệ dao động gọi là tượng cộng hưởng -Điều kiện cộng hưởng f =f0 2) Giải thích : Khi f =f0 : hệ cung cấp lượng cách nhịp nhàng đúng lúc , đó biên độ dao động hệ tăng dần lên A =Amax tốc độ tiêu hao lượng tốc độ cung cấp lượng cho hệ 3) Tầm quan trọng tượng cộng hưởng +Tác dụng có hại: Cầu, bệ máy, trục máy khung xe … là các chi tiết có thể xem hệ dao độngcó tần số riêng f0 nào đó Khi thiết kế các chi tiết này cần phải chú ý đến trùng tần số ngoại lực f và tần số riêng f0 Nếu trùng này xảy (cộnghưởng) thìcó thể làm gãy cácchi tiết này +Tác dụng có lợi : Hộp cộng hưởng hộp đàn 4) Củng cố và luyện tập : Mông Thị Lệ Hường Trang :16 Lop12.net (17) Trường THPT Cách Linh Giáo án: Vật Lý 12 Thế nào là dao động tắt dần, giải thích dao động tắt dần Dao động cưỡng Hiện tượng cộng hưởng 5) Hướng dẫn học sinh tự học nhà : Bài 5,6 trang 21 Sgk Bài tập thêm: Bài 1: a Người bước xách xô nước Chu kì dao động nước xô là T0 = 0,9s, bước dài l = 60cm Nước xô sánh mạnh người với vận tốc là bao nhiêu b.Con lắc đơn treo vào trần tàu lửa chạy thẳng Chu kì dao động lắc đơn T0=1s Tàu bị kích động qua chổ nối hai ray Khi tàu chạy với vận tốc 45km/h, thì lắc dao động với biên độ lớn Tính chiều dài ray Bài 2: Con lắc lò xo treo trên toa xe lửa chạy thẳng với vận tốc v = 4m/s, lắc bị kích động qua chổ nối hai ray Cho đoạn ray dài 4m, khối lượng vật m = 100g Tìm độ cứng k lò xo để lắc dao động với biên độ lớn V RÚT KINH NGHIỆM : Gi áo vi ên H ọc sinh -Thiết bị S ách gi áo khoa Tiết Líp d¹y 12B 12C 12D Ngµy d¹y BÀI TẬP Sè häc sinh v¾ng Ngµy so¹n: 30/8/2009 Ghi chó I MỤC TIÊU : 1) Kiến thức : Ôn các kiến thức lắc đơn , dao động tắt dần và dao động cưỡng 2) Kĩ : Giải các bài tập đơn giản lắc đơn ,về tượng cộng hưởng 3) Thái độ :Giáo dục cho học sinh tính cách : Tự giác ,tích cực và nổ lực học tập II CHUẨN BỊ : 1) Giáo viên : Phương pháp giải bài tập lắc đơn 2) Học sinh : Ôn lắc đơn III PHƯƠNG PHÁP : Phân tích , đàm thoại , diễn giảng IV TIẾN TRÌNH CỦA TIẾT DẠY : 1) Ổn định tổ chức : - Ổn định lớp -Kiểm tra sỉ số -Kiểm tra chuẩn bị học sinh Mông Thị Lệ Hường Trang :17 Lop12.net (18) Trường THPT Cách Linh Giáo án: Vật Lý 12 2) Kiểm tra bài cũ : * Kiểm tra 15 phút : a)Một lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng nơi có g 2 10(m/s2) Ở vị trí cân lò xo bị dãn đoạn l = 16cm Chọn trục Ox hướng thẳng đứng xuống dưới, O là VTCB Tính chu kì dao động vật.(5đ) b) Viết phương trình dao động vật các trường hợp sau: Đưa vật nặng đến vị trí lò xo không bị biến dạng thả cho vật dao động không có vận tốc ban đầu (5đ) Đáp án : a/ Ở VTCB, lực đàn hồi có độ lớn F = k.l cân với trọng lực P = mg: kl = mg => m l ; Chu kì dao động vật: T = 2 k g m l 0,16 = 0,8 (s) 2 2 k g 2 b/ Phương trinh tổng quát li độ và vận tốc dao động điều hòa là: 2 2,5 (rad/s) T x0 A cos 16(cm) A 16cm v0 A sin x = Acos(t + ) ; v = x’ = -Asin(t + ) ; Theo giả thiết, t = 0, x0 = - l = - 16cm; v0 = 0: Vậy x = 16cos(2,5t - ) cm 3) Giảng bài : Hoạt động Thầy , Trò *Hoạt động : Sửa bài tập cũ Gọi học sinh làm bài tập SGK /17 Gọi sinh làm bài tập SGK /21học đó = Nội dung bài học Bài tập SGK /17 Chu kỳ lắc đơnT = 2 l =2,82 (s) g Số dao động toàn phần phút 2,82 :(5.60) =106 dao động Bài tập SGK /21 Chu kỳ lắc là T = 2 l =1,33 (s) g Biên độ lớn xẩy tượng cộng hưởng nghĩa là chu kỳ xe gặp raõnh baèng chu kyø rieâng cuûa lắc T=TR=1,33s Ta lại có l=vận tốc đó ta có v l 12.5 T 1,33 34 (km/h) BÀI GIẢI : a) Chieàu daøi cuûa laéc : T = 2p Mông Thị Lệ Hường l T 2g Þ l = =0.996 (m) g 4p Trang :18 Lop12.net (19) Trường THPT Cách Linh Giáo án: Vật Lý 12 b) Gọi T’ là chu kỳ lắc xích đạo : T' g g = Þ T'= T =2.0053 (S) *Hoạt động : Làm bài tập GV cuøng hoïc sinh laøm baøi taäp T g' g' *Cho hoïc sinh laøm baøi taäp sau : Moät ngaøy ñeâm 86400 s=43200T Moät laéc ñôn coù chu kyø T=2s Mỗi chu kỳ T lắc xích đạo chậm a) Tính chiều dài lắc này địa cực ( 0,0053 s.Vaäy sau 43200T noù chaïy chaäm: g=9.832m/s2) 43200x0.0053=229 (s)=3phuùt 49 giaây b) Đưa nó xích đạo (g =9.780 m/s2)thì c) Để chạy đúng xích đạo, nó phải có moät ngaøy ñeâm noù chaïy nhanh hay chaäm chieàu daøi : l ' = T g2 ' =0.991(m) bao nhieâu phuùt ? 4p a) Phải sửa nào để nó chạy đúng Nghĩa là phải làm treo ngắn xích đạo đoạn 5mm * Rút kinh nghiệm : 1) Sự thay đổi chu kỳ thay đổi độ cao : 1)Gia tốc trọng lực độ cao h : g G M ( R h) G =6,68.10-11Nm2/kg2 laø haèng soá haáp daãn M=6.1024 kg là khối lượng trái đất R=6400km là bán kính trái đất ; h là độ cao 2) Chu kì lắc mặt đất : T1 = 2 Chu kì lắc độ cao : T2 = 2 l g2 M ( R h) R2 M R2 G ( R h) h h T h T2 T1 T1 R R T1 R T2 T1 h h T h Vaäy : 2R T1 2R T1 2R G T2 g T1 g2 T2 T1 T2 T1 l g1 2) Độ nhanh chậm ngày đêm : - Tính chu kì chạy đúng Tđ -Tính chu kì chaïy sai TS Laäp tæ soá : Td TS Mông Thị Lệ Hường Trang :19 Lop12.net (20) Trường THPT Cách Linh Giáo án: Vật Lý 12 Td >1Tñ > TS : Chaïy nhanh Chu kì giaûm TS Td <1Tñ < TS : Chaïy chaäm Chu kì taêng TS Độ chạy sai chu kì : T = TS Td Độ sai ngày đêm : t = T 86400( S ) TS 4) Củng cố và luyện tập : Nhắc lại các công thức đã sử dụng 5) Hướng dẫn học sinh tự học nhà : Làm các bài tập còn lại V RÚT KINH NGHIỆM : Gi áo vi ên -H ọc sinh Thiết bị -S ách gi áo khoa TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNGPHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ.PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ PRE-NEN Tiết Líp d¹y 12B 12C 12D Ngµy d¹y Sè häc sinh v¾ng Mông Thị Lệ Hường Ngµy so¹n: 1/9/2009 Ghi chó Trang :20 Lop12.net (21)